(57)【要約】【課題】ディスク１回転内で変化するオフセット値を直接的に測定することにより、短時間で高精度にオフセット値を測定できるディスクドライブを提供することにある。【解決手段】ＤＯＣ機能を有するディスクドライブ１００において、ディスク媒体１０３の非サーボ領域にオフセット測定用位置情報を書き込み、磁気ヘッド１０１のリードヘッドにより読出したオフセット測定用位置情報に基づいてディスク媒体１０３の１回転内で変化するオフセット値を算出するオフセット算出ユニット１１２，１１５を備えた構成である。【選択図】      図１
2010033708.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
サーボ情報が記録されているサーボ領域が設けられたディスク媒体と、
前記ディスク媒体上にデータを書き込むライトヘッド及び前記ディスク媒体上からデータを読出すリードヘッドのそれぞれが分離して設けられた磁気ヘッドと、
前記リードヘッドと前記ライトヘッド間のオフセット値で前記ディスク媒体の１回転内で変化するオフセット値を測定するためのオフセット測定用位置情報として、前記サーボ情報に含まれるサーボバースト信号に相当するバースト信号を生成する生成手段と、
前記ディスク媒体上の前記サーボ領域以外の特定の領域で、前記ライトヘッドの移動軌跡上に前記オフセット測定用位置情報を書き込む書き込み手段と
を具備したことを特徴とするディスク記憶装置。
【請求項２】
前記リードヘッドと前記ライトヘッド間の一定のオフセット値に相当する距離だけ、前記リードヘッドを位置調整する手段と、
前記位置調整された前記リードヘッドにより読出された前記オフセット測定用位置情報に基づいて、前記リードヘッドの位置誤差量をオフセット誤差量として算出し、前記一定のオフセット値と前記オフセット誤差量とを加算して前記ディスク媒体の１回転内で変化するオフセット値を算出するオフセット算出手段と
を有することを特徴とする請求項１に記載のディスク記憶装置。
【請求項３】
前記書き込み手段は、
前記特定の領域として前記ディスク媒体上の最内周または最外周の少なくとも１トラック分の領域で、ユーザデータを記録再生しない領域に前記オフセット測定用位置情報を書き込むように構成されていることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれか１項に記載のディスク記憶装置。
【請求項４】
前記オフセット算出手段は、
前記ディスク媒体の１回転内で変化するオフセット値を、前記最内周または最外周の少なくとも１トラック分の領域から再生された前記オフセット測定用位置情報に基づいて算出し、
前記ディスク媒体上でユーザデータを記録するためのデータ領域において、前記磁気ヘッドの位置決め制御に使用する前記ディスク媒体の１回転内で変化するオフセット値として、ディスク記憶装置の機構系の寸法に基づいた補正オフセット値を算出することを特徴とする請求項３に記載のディスク記憶装置。
【請求項５】
前記オフセット測定用位置情報を書き込むための前記特定の領域は、前記ディスク媒体上のサーボ領域とユーザデータを記録するためのデータ領域と間で、ユーザデータを記録再生しない領域であることを特徴とする請求項１または請求項２のいずれか１項に記載のディスク記憶装置。
【請求項６】
サーボ情報が記録されているサーボ領域が設けられたディスク媒体と、前記ディスク媒体上にデータを書き込むライトヘッド及び前記ディスク媒体上からデータを読出すリードヘッドのそれぞれが分離して設けられた磁気ヘッドとを有するディスク記憶装置に適用するオフセット算出方法であって、
前記リードヘッドと前記ライトヘッド間のオフセット値で前記ディスク媒体の１回転内で変化するオフセット値を測定するためのオフセット測定用位置情報として、前記サーボ情報に含まれるサーボバースト信号に相当するバースト信号を生成する処理と、
前記ディスク媒体上の前記サーボ領域以外の特定の領域で、前記ライトヘッドの移動軌跡上に前記オフセット測定用位置情報を書き込む処理と
を有することを特徴とするオフセット算出方法。
【請求項７】
前記リードヘッドと前記ライトヘッド間の一定のオフセット値に相当する距離だけ、前記リードヘッドを位置調整する処理と、
前記位置調整された前記リードヘッドにより読出された前記オフセット測定用位置情報に基づいて、前記リードヘッドの位置誤差量をオフセット誤差量として算出する処理と、
前記一定のオフセット値と前記オフセット誤差量とを加算して前記ディスク媒体の１回転内で変化するオフセット値を算出する処理と
を有することを特徴とする請求項６に記載のオフセット算出方法。
【請求項８】
前記オフセット算出手段により算出された前記オフセット値をメモリに保存し、前記オフセット値を使用してダイナミック・オフセット制御を実行する制御手段と、
前記オフセット算出手段により前記オフセット値が算出された後に、ディスクシフトの発生の有無を判定する判定手段と、
前記判定手段により前記ディスクシフトが発生していないと判定された場合には前記メモリに保存されている前記オフセット値を維持し、前記ディスクシフトが発生していると判定された場合には前記オフセット算出手段により新たなオフセット値を算出させて、前記メモリに保存されている前記オフセット値を前記新たなオフセット値に更新する更新手段と
を有することを特徴とする請求項２に記載のディスク記憶装置。
【請求項９】
前記判定手段は、
前記メモリに保存されたオフセット値を使用して、前記制御手段によりダイナミック・オフセット制御が実行された前記リードヘッドで前記オフセット測定用位置情報を読み出し、
前記読み出された前記オフセット測定用位置情報から算出される位置誤差情報に基づいて、前記ディスクシフトの発生の有無を判定するように構成されていることを特徴とする請求項８に記載のディスク記憶装置。
【請求項１０】
前記判定手段は、
前記位置誤差情報から得られる位置誤差が予め決められた閾値未満の場合には、前記ディスクシフトは発生していないと判定し、前記位置誤差が前記閾値を超えている場合には前記ディスクシフトは発生していると判定するように構成されていることを特徴とする請求項８に記載のディスク記憶装置。
【請求項１１】
サーボ情報が記録されているサーボ領域が設けられたディスク媒体と、
前記ディスク媒体上に対してデータを書き込むライトヘッド及び前記ディスク媒体上からデータを読出すリードヘッドのそれぞれが分離して設けられて、前記リードヘッドと前記ライトヘッド間に一定のオフセットを有する磁気ヘッドと、
前記リードヘッドにより読出されるサーボ情報に基づいて、前記磁気ヘッドを前記ディスク媒体上の目標位置に位置決め制御するヘッド位置決め制御手段と、
前記ディスク媒体上において、前記サーボ領域以外の特定の領域でデータトラック軌跡に対応する前記ライトヘッドの移動軌跡上に、前記リードヘッドと前記ライトヘッド間のオフセット値を測定するためのオフセット測定用位置情報として前記サーボ情報に含まれるサーボバースト信号に相当するバースト信号を書き込み、前記リードヘッドにより読出した前記オフセット測定用位置情報に基づいて前記ディスク媒体の１回転内で変化する前記オフセット値を算出するオフセット算出手段とを具備し、
前記オフセット算出手段は、
前記リードヘッドを前記一定のオフセットに相当する距離だけ位置調整して、前記リードヘッドにより読出された前記オフセット測定用位置情報に基づいて、前記リードヘッドの位置誤差量をオフセット誤差量として算出し、
前記一定のオフセット値と前記オフセット誤差量とを加算して、前記ディスク媒体の１回転内で変化するオフセット値を算出するように構成されていることを特徴とするディスク記憶装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハードディスクドライブなどのディスク記憶装置に関し、特に、リード／ライトヘッド間のオフセットを制御する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、ハードディスクドライブを代表とするディスク記憶装置（以下、ディスクドライブと表記する場合がある）では、磁気記録媒体であるディスク媒体（以下、単にディスクと表記する場合がある）に対してデータの記録再生を行なう磁気ヘッドが設けられている。この磁気ヘッドは、ロータリ型アクチュエータに搭載されて、ディスク上の半径方向に移動されて、目標のトラック（又はシリンダ）に位置決めされる。
【０００３】
磁気ヘッドは、１つのスライダ（ヘッド本体）上に、リードヘッドとライトヘッドとが分離して実装されている。リードヘッドは、例えばＧＭＲ素子からなり、データを読出すためのヘッドである。ライトヘッドは、データを書き込むヘッドである。このような構造から、磁気ヘッドでは、ディスク上の半径位置に依存して、リードヘッドとライトヘッドのそれぞれのトラック軌跡に、一定のオフセット（位置ずれ）が発生している。
【０００４】
従って、ディスクドライブでは、ディスク上の目標位置に磁気ヘッドを位置決めするときに、リードヘッドとライトヘッドのそれぞれに対して、オフセットに基づいた位置調整を行なうオフセット制御が実行されている。オフセット制御は、ディスク上の半径位置に依存して変化するオフセット値に基づいて実行されている。但し、このオフセット値は、同一トラック内では、ディスクの１回転に亘って変化しない値である。
【０００５】
ところで、ディスクドライブでは、スピンドルモータの取り付け誤差などにより、ディスク偏心（disk runout）という現象が発生する。ディスク偏心が発生すると、ディスクの回転中心に対する回転円軌跡から、サーボトラックの偏差（サーボトラック偏心）が発生する。このため、同一トラック内では、ディスクの１回転に亘って変化しないオフセット値では、磁気ヘッドに対する正確なオフセット制御を行なうことはできなくなる。
【０００６】
このような問題を解消するために、ディスク偏心量に基づいてオフセット値を変化させて、オフセット制御を行なうダイナミック・オフセット制御（ＤＯＣ：dynamic offset control）と呼ぶ技術が提案されている（例えば、特許文献１，２を参照）。また、このＤＯＣ技術に関連して、ディスク偏心量を測定するための技術が提案されている（例えば、特許文献３，４を参照）。
【０００７】
特許文献１の先行技術文献には、トラック半径位置に依存して変化する第１のオフセット値と共に、ディスク１回転に亘って算出する第２のオフセット値を使用するオフセット制御が開示されている。また、特許文献２の先行技術文献には、前述の第１のオフセット値を使用すると共に、ディスク１回転内で変化する第２のオフセット値をデータのエラーレート品質を用いて直接観測する方法が開示されている。
【０００８】
特許文献３の先行技術文献には、磁気ヘッドが搭載されているアクチュエータを特定の位置に固定して、ディスク１回転分のシリンダアドレス情報をサーボセクタから取得することにより、サーボトラック偏心を測定する方法が開示されている。また、特許文献４の先行技術文献には、ディスク１回転のクロックマークの時間間隔変化量からサーボトラック偏心を推定する測定方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００５−２１６３７８号公報
【特許文献２】特開２００７−１７２７３３号公報
【特許文献３】特開平１１−１２６４４４号公報
【特許文献４】特許第３１９８４９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
前述したように、ディスク偏心により、ヘッド位置決めの基準となるサーボトラックは、ディスクの回転中心に対する回転円軌跡に対して偏差（サーボトラック偏心）が生ずる。このことは、サーボトラックに位置決めされているリードヘッドの半径位置が、ディスク１回転内で変化することを意味する。従って、リードヘッドとライトヘッドのオフセット値も、ディスク１回転内で変化させる必要がある。
【００１１】
ここで、サーボトラック偏心が生じる主な原因は、ディスク上にサーボトラックを構成するためのサーボ情報を記録するサーボトラックライタにより、ディスク偏心が生じるためである。さらに、ディスクドライブに、サーボ情報を記録したディスクを組み込む際にもディスク偏心が生じるため、それらのディスク偏心が合わさってより大きなディスク偏心が生じることに起因する。
【００１２】
以上のように、オフセット値をディスク１回転内で変化させる方法として、前述の各先行技術文献で提案されている方法があるが、サーボトラック偏心情報とディスクドライブの各部品や機構の寸法などに基づいて、間接的にオフセット値を算出推定する方法が採用されている。しかしながら、このような方法は、オフセット値の測定誤差が大きいという問題がある。特に、ディスクドライブの各部品や機構の寸法は、ディスクドライブ毎のばらつきが大きく、またドライブが駆動する温度などの環境条件により変化するため、オフセット値を正確に測定することは困難である。
【００１３】
また、特許文献３の先行技術文献には、ディスク１回転内で変化するリードヘッドとライトヘッドのオフセット値を、データトラックに対してオフトラックさせながらリードエラー品質のコンター（等値線）図を測定することで直接観測する方法が開示されている。しかしながら、この方法は、測定に要する時間が掛かり、実用化が困難という問題がある。特に、ディスクドライブでは、外部から衝撃が加わった場合、ディスクシフトが生じて、ディスク偏心量が変化する。従って、オフセット値は、磁気ヘッドをディスク上にロードする度に、頻繁に測定することが望まれる。これにより、オフセット値の測定時間は、ディスクドライブのデータアクセス性能の劣化を招く要因となる。
【００１４】
そこで、本発明の目的は、ディスクドライブにおいて、ディスク１回転内で変化するオフセット値を直接的に測定することにより、短時間で高精度にオフセット値を測定できることで、データアクセス性能の劣化を招くことがない実用的なオフセット制御を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の観点に従ったディスクドライブは、サーボ情報が記録されているサーボ領域が設けられたディスク媒体と、前記ディスク媒体上にデータを書き込むライトヘッド及び前記ディスク媒体上からデータを読出すリードヘッドのそれぞれが分離して設けられた磁気ヘッドと、前記リードヘッドと前記ライトヘッド間のオフセット値で前記ディスク媒体の１回転内で変化するオフセット値を測定するためのオフセット測定用位置情報として、前記サーボ情報に含まれるサーボバースト信号に相当するバースト信号を生成する生成手段と、前記ディスク媒体上の前記サーボ領域以外の特定の領域で、前記ライトヘッドの移動軌跡上に前記オフセット測定用位置情報を書き込む書き込み手段とを備えた構成である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、リードヘッドとライトヘッドのオフセット値を直接的に測定できるため、高精度でかつ短時間の測定により、ディスク媒体の１回転内で変化するオフセット値を算出することができる。これにより、データアクセス性能の劣化を招くことがなく確実にＤＯＣ機能を発揮できる実用的なディスクドライブを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態に関するディスクドライブの構成を説明するためのブロック図。
【図２】本実施形態に関するオフセット測定用サーボパターンのライトタイミング及びリードタイミングを説明するための図。
【図３】本実施形態に関するオフセット測定用サーボパターンの記録領域を説明するための図。
【図４】本実施形態に関するオフセット測定用サーボパターンの記録領域を説明するための図。
【図５】本実施形態に関するオフセット測定用サーボパターンの記録領域の変形例を説明するための図。
【図６】本実施形態に関するオフセット測定用サーボパターンの記録領域の変形例を説明するための図。
【図７】本実施形態に関してディスク偏心がない場合のオフセットについて説明するための図。
【図８】本実施形態に関してディスク偏心がある場合のオフセットについて説明するための図。
【図９】本実施形態に関するディスク１回転内で変化するオフセット値を算出する方法を説明するための図。
【図１０】本実施形態の第１の変形例に関するオフセット値を算出する方法を説明するための図。
【図１１】本実施形態の第２の変形例に関するオフセット値を算出する方法を説明するための図。
【図１２】本実施形態に関するオフセット値の更新方法を説明するためのフローチャート。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。
【００１９】
（ディスクドライブの構成）
図１は、本実施形態に関するディスクドライブ１００の構成を説明するためのブロック図である。
【００２０】
本実施形態のディスクドライブ１００は、図１に示すように、磁気ヘッド１０１と、磁気記録媒体であるディスク媒体（以下、ディスクと表記する）１０３と、当該ディスク１０３を回転させるスピンドルモータ（ＳＰＭ）１０６と、磁気ヘッド１０１を搭載してディスク１０３上の半径方向に移動させるアクチュエータとを含む装置機構（ドライブメカニズム）、及び後述する制御・信号処理系を有する。
【００２１】
磁気ヘッド１０１は、ディスク１０３からデータやサーボ情報を読出す（再生する）ためのリードヘッドと、ディスク１０３にデータやオフセット測定用サーボパターン（オフセット測定用位置情報）を書き込む（記録する）ためのライトヘッドとを有する。磁気ヘッド１０１は、ヘッド本体である１つのスライダ上に、リードヘッドとライトヘッドとが分離して実装されている。
【００２２】
アクチュエータは、磁気ヘッド１０１を搭載しているサスペンションおよびアーム１０２、回転軸となるピボット１０４、及びコイル、磁石、ヨークを含み、駆動力を発生するボイスコイルモータ（ＶＣＭ）１０５から構成されている。アクチュエータは、後述するマイクロプロセッサ（ＣＰＵ）１１２のヘッド位置決め制御（サーボ制御）により、ディスク１０３上の半径方向に移動制御される。これにより、磁気ヘッド１０１は、ディスク１０３上の目標位置（目標トラック）に位置決めされる。
【００２３】
ディスク１０３上には、周方向に所定の間隔を有する放射状の複数のサーボ領域２００が設けられており、さらに同心円状の多数のトラック（シリンダ）２０１が構成される。なお、トラック２０１は、ライトヘッドによりユーザデータが記録されたデータトラック、あるいは複数のサーボ領域２００から構成されるサーボトラックを意味する。
【００２４】
サーボ領域２００には、各トラックを識別するためのアドレスコード（シリンダコード）、及びトラック内の磁気ヘッド１０１の位置を検出するためのサーボバースト信号を含むサーボ情報が記録されている。ＣＰＵ１１２は、リードヘッドにより読出されるサーボ情報を使用して、ヘッド位置決め制御（サーボ制御）を実行する。
【００２５】
制御・信号処理系は、モータドライバ１０７と、ヘッドアンプユニット１０８と、リード／ライトチャネル１０９と、ハードディスクコントローラ（ＨＤＣ）１１１と、ＣＰＵ１１２と、メモリ１１３とを有する。モータドライバ１０７は、ＳＰＭ１０６に駆動電流を供給するＳＰＭドライバ１０７Ａ及びＶＣＭ１０５に駆動電流を供給するＶＣＭドライバ１０７Ｂを有する。
【００２６】
ヘッドアンプユニット１０８は、磁気ヘッド１０１のリードヘッドにより読出されたリード信号ＲＳを増幅してリード／ライトチャネル１０９に出力するリードアンプ１０８Ａを含む。また、ヘッドアンプユニット１０８は、リード／ライトチャネル１０９から出力されるライトデータＷＤをライト信号（ライト電流）ＷＳに変換して、磁気ヘッド１０１のライトヘッドに供給するライトドライバ１０８Ｂを含む。ライトドライバ１０８Ｂは、データ変調／復調ユニット１１４から出力されるライトゲートDWG-2のタイミングで、ライトデータＷＤをライト信号ＷＳに変換する。
【００２７】
リード／ライトチャネル１０９は、リード／ライトデータ信号を処理する信号処理ユニットであり、データ変調／復調ユニット１１４と、オフセット測定用サーボパターン生成ユニット１１５と、サーボ復調ユニット１１６とを有する。
【００２８】
データ変調／復調ユニット１１４は、ＨＤＣ１１１からライトゲートDWG1のタイミングで転送される記録データ１２５をライトデータＷＤに変調（符号化）する。また、データ変調／復調ユニット１１４は、リードアンプ１０８Ａから出力されるリードデータ信号ＲＤを、ＨＤＣ１１１からのリードゲートDRGのタイミングで再生データ１２５に復調（復号化）してＨＤＣ１１１に出力する。
【００２９】
オフセット測定用サーボパターン生成ユニット１１５は、ＨＤＣ１１１から出力されるサーボライトゲート信号１１７（SWG-1）のタイミングで、サーボライトゲート信号１２１（SWG-2）及びオフセット測定用サーボパターン（オフセット測定用位置情報）を含むサーボ記録データ１２２を生成する。このとき、ユニット１１５は、サーボ復調ユニット１１６から同期信号１２４を入力する。
【００３０】
サーボ復調ユニット１１６は、リードアンプ１０８Ａから出力されるサーボ再生信号１２３から、アドレスコード及びサーボバースト信号（Ａ〜Ｄ）を含むサーボデータ１２０に復調（復号化）してＨＤＣ１１１に出力する。このとき、サーボ復調ユニット１１６は、ＨＤＣ１１１から出力されるサーボリードゲート１１８（SRG-A）及びサーボリードゲート１１９（SRG-B）のタイミングで、サーボバースト信号（バーストパターンＡ，Ｂ）を復調する。
【００３１】
ＨＤＣ１１１は、ディスクドライブ１００とホストシステム（パーソナルコンピュータやディジタル機器）１１０とのインタフェースを構成し、ホストシステム１１０とのユーザデータのリード／ライト転送制御などを実行する。また、ＨＤＣ１１１は、リード／ライトチャネル１０９のリード／ライト動作を制御する。
【００３２】
ＣＰＵ１１２は、ディスクドライブ１００のメインコントローラであり、ヘッド位置決め制御（サーボ制御）を実行するためのサーボシステムのメイン要素である。ＣＰＵ１１２は、ヘッド位置決め制御でのシーク動作及びトラック追従動作（位置制御）と共に、本実施形態に関するオフセット制御（ＤＯＣ）を実行する。
【００３３】
メモリ１１３は、フラッシュメモリ、ＲＯＭ、及びＲＡＭを含み、ＣＰＵ１１２の制御動作に必要な各種のデータを格納する。
【００３４】
（オフセット値を算出方法）
以下、図２から図１１を参照して、本実施形態に関するオフセット値を算出方法を説明する。図２（Ａ）から（Ｈ）は、本実施形態に関するオフセット測定用サーボパターン（オフセット測定用位置情報）１４２，１４３を書き込むためのライトタイミング及び読出すためのリードタイミングを説明するための図である。
【００３５】
まず、図７を参照して、ディスク偏心（サーボトラック偏心）がない場合において、磁気ヘッド１０１に含まれるリードヘッド３０とライトヘッド５０のオフセットについて説明する。図７において、４００は磁気ヘッド１０１の走行方向を示し、４１０はディスク１０３の回転方向を示す。
【００３６】
ディスクドライブ１００では、前述したように、ＣＰＵ１１２は、ディスク１０３上のサーボ領域２００に記録されたサーボ情報に基づいて、磁気ヘッド１０１の位置決め制御を実行する。なお、図７では、サーボ領域２００には、便宜上、精密位置情報１４１であるサーボバースト信号Ａ〜Ｄのみが記載されているが、実際には、同期信号、サーボアドレス情報（トラックアドレスコード）なども記録されている。
【００３７】
ヘッド位置決め制御では、リードヘッド３０は、サーボバースト信号Ａ，Ｂに対する再生信号振幅が等しくなるように、サーボトラックの中心に位置決めされる。このとき、リードヘッド３０は、そのギャップ中心軌跡に等しいサーボトラック４上に位置決めされている。ここでは、サーボトラックの中心を、便宜的にサーボトラック４，７と定義する。
【００３８】
図７では、サーボトラック４の半径Ｒ、即ちディスクの回転中心からサーボトラック４までの距離は、ディスク１回転ＤＴに亘ってどこでも同じ値である。これは、サーボトラック４がディスクの回転中心に対する回転円軌跡に対して偏差が発生していない場合、即ちサーボトラック偏心（ディスク偏心）が発生していないことを意味している。
【００３９】
また、図７では、ライトヘッド５０のギャップ中心軌跡に等しいサーボトラック７は、リードヘッド３０の位置決め軌跡であるサーボトラック４に対して、ディスク１回転ＤＴに亘って一定距離のオフセット（リード／ライトオフセット）６だけ離れた位置に配置されることになる。これは、リードヘッド３０に対するサーボトラック４の半径がディスク１回転ＤＴに亘って一定である場合、リードヘッド３０のギャップ中心とライトヘッド５０のギャップ中心を結ぶ線とサーボトラック４とのなす角であるスキュ角θは一定であることを意味する。これにより、オフセット６は、下記式（１）により算出される。
【００４０】
オフセット６＝ギャップ中心間隔Ｇ×ＳＩＮ（θ）＝一定…（１）
なお、図７では、磁気ヘッド１０１が搭載されるアクチュエータ（アーム）１０２の回転中心であるピボット１０４とライトヘッド５０のギャップ中心を結ぶ線４０上に、リードヘッド３０のギャップ中心が配置されるインライン型の磁気ヘッド１０１が想定されている。従って、データライト時には、データ領域２０１のサーボトラック７上に、データトラック２０４がライトヘッド５０により形成される。データリード時には、リードヘッド３０は、一定のオフセット６だけ位置調整が行われて、サーボトラック７上に位置決めされてデータの読出し動作を実行する。
【００４１】
次に、図８を参照して、ディスク偏心（サーボトラック偏心）がある場合において、前述のオフセットについて説明する。
【００４２】
リードヘッド３０は、サーボ領域２００のサーボバースト信号Ａ，Ｂに対する再生信号振幅が等しくなるように、サーボトラック２４の中心に位置決めされる。このとき、リードヘッド３０のギャップ中心軌跡であるサーボトラック２４は、サーボトラック偏心を有する場合である。即ち、ディスク１０３の回転中心からサーボトラック２４までの距離であるサーボトラック２４の半径は、ディスク１回転ＤＴ内で変化する（Ｒ１〜Ｒ５）。
【００４３】
このようなサーボトラック偏心（ディスク偏心）を有することは、ディスクドライブにおいては一般的である。ここで、ディスクドライブの製造工程時に、ディスク１０３上のサーボ領域２００に記録されるサーボ情報は、サーボ情報の専用書き込み装置であるサーボトラックライタ（ＳＴＷ）により記録される。このような製造工程時に、ディスク１０３をＳＰＭ１０６に取り付ける場合に、ディスク１０３の中心がＳＰＭ１０６の回転中心からずれることにより、サーボトラック中心がディスク回転中心に一致させることは困難である。
【００４４】
図８は、リードヘッド３０に対するサーボトラック２４の半径（Ｒ１〜Ｒ５）がディスク１回転ＤＴ内で変化する様子を示している。この変化により、リードヘッド３０のギャップ中心とライトヘッド５０のギャップ中心を結ぶ線とサーボトラック２４とのなす角であるスキュ角θは、ディスク１回転ＤＴ内で変化する（θ１〜θ３）。従って、リード／ライトヘッド３０，５０間のオフセット２６は、ディスク１回転ＤＴ内で変化する。このオフセット２６は、リードヘッド３０のギャップ中心軌跡であるサーボトラック２４に対して、ライトヘッド５０のギャップ中心軌跡２７までの距離である
この場合、サーボトラック２４から一定距離（オフセット６）に位置するサーボトラック（点線）上に、リードヘッド３０をオフセット制御（位置調整）してデータを再生する場合、データライト軌跡２７に対して偏差を生じることになる。
【００４５】
そこで、本実施形態のディスクドライブ１００は、図２及び図９に示すように、ディスク１０３上のサーボ領域２００以外の非サーボ領域２０５の特定の領域において、オフセット測定用サーボパターン（オフセット測定用位置情報）１４２，１４３を書き込み、このオフセット測定用サーボパターン１４２，１４３を再生することにより、ディスク１回転内で変化するオフセット値を算出する。
【００４６】
まず、図２を参照して、オフセット測定用サーボパターン１４２，１４３のライトタイミング及びリードタイミングを説明する。
【００４７】
ここで、オフセット測定用サーボパターン１４２，１４３は、通常のサーボ情報に含まれる精密位置情報であるサーボバースト信号Ａ〜Ｄに相当するバースト信号（便宜的にＭ，Ｎ）である。
【００４８】
リード／ライトチャネル１０９では、サーボ復調ユニット１１６は、図２（Ｂ）に示すように、ＨＤＣ１１１からのサーボリードゲート信号１１８（SRG-A）のタイミングに応じて、リードヘッド３０によりサーボ領域２００から読出されたサーボデータ１２０を復調する。なお、図２（Ａ）に示すように、サーボ領域２００は、同期信号１４５とサーボアドレス情報（トラックアドレスコードやセクタアドレスコード）１４６が記録された領域１４０、及びサーボバースト信号Ａ〜Ｄが記録された領域１４１を含む。図２（Ｃ）に示すように、復調されたサーボデータ１２０には、同期信号１４５、サーボアドレス情報１４６、サーボバースト信号Ａ〜Ｄ（１４７〜１４９）が含まれている。
【００４９】
オフセット測定用サーボパターン生成ユニット１１５は、図２（Ｄ），（Ｅ），（Ｆ）に示すように、ＨＤＣ１１１から出力されるサーボライトゲート信号１１７（SWG-1）のタイミングで、サーボライトゲート信号１２１（SWG-2）及びオフセット測定用サーボパターンを含むサーボ記録データ１２２を生成する。
【００５０】
ライトドライバ１０８Ｂは、生成ユニット１１５から出力されるサーボ記録データ１２２を、バースト信号１４２，１４３を含むサーボデータ信号１５１に変換してライトヘッド５０に供給する。ライトドライバ１０８Ｂは、サーボライトゲート信号１２１（SWG-2）のタイミングで、サーボデータ信号１５１に変換してライトヘッド５０に供給する。これにより、図２（Ａ）に示すように、サーボ領域２００以外で、例えば隣接する非サーボ領域２０５の特定の領域に、オフセット測定用サーボパターン（オフセット測定用位置情報）１４２，１４３を、いわばセルフサーボライト方法により記録することができる。
【００５１】
一方、サーボ復調ユニット１１６は、図２（Ｇ），（Ｈ）に示すように、ＨＤＣ１１１からのサーボリードゲート信号１１９（SRG-B）のタイミングに応じて、リードヘッド３０により読出されたサーボデータ１２０からオフセット測定用サーボパターン１４２，１４３に対応するバースト信号１５２，１５３を復調する。
【００５２】
以上のような方法により、ディスク１０３上の特定領域２０５に記録されたオフセット測定用サーボパターン１４２，１４３を再生することにより、ディスク１回転内で変化するオフセット値（図８に示すオフセット２６）を算出する方法を、図９を参照して具体的に説明する。
【００５３】
前述したように、ＣＰＵ１１２は、オフセット測定用サーボパターン生成ユニット１１５を使用して、データトラック軌跡に相当するライトヘッド５０の軌跡（ライトヘッド軌跡４５）上に、オフセット測定用サーボパターン１４２，１４３をセルフサーボライトする。即ち、ディスク媒体１０３上のサーボ領域２００以外の非サーボ領域２０５の特定の領域において、サーボバースト信号Ａ，Ｂに相当するバースト信号１４２，１４３を記録する。図９において、符号５００は、セルフサーボライトするときのリードヘッド３０とライトヘッド５０の位置を示す。
【００５４】
次に、ＣＰＵ１１２は、リードヘッド３０を予め求められた一定距離のオフセットＯＦａだけオフセットさせて、リードヘッド軌跡５１上に位置調整する。リードヘッド３０は、セルフサーボライトしたオフセット測定用サーボパターン１４２，１４３を読み出す。ＣＰＵ１１２は、ＨＤＣ１１１を介して、オフセット測定用サーボパターン１４２，１４３に基づいて、リードヘッド３０の位置誤差情報を取得することにより、ディスク１回転内で変化するリードヘッド３０とライトヘッド５０のオフセット値を、ディスク１回転ＤＴに亘って直接的に高精度で観測する。
【００５５】
ＣＰＵ１１２は、サーボ領域２００から通常のサーボバースト信号Ａ，Ｂに対する再生信号振幅が等しくなるように、リードヘッド３０を位置決め制御を行なう。このとき、図９に示すように、リードヘッド３０は、リードヘッド軌跡４６上にあり、またこれに対応してライトヘッド５０はライトヘッド軌跡４５上にある。
【００５６】
次に、リードヘッド３０を、ライトヘッド５０の記録幅Ｍｗｗの１／２程度の一定値でオフセット（オフセット値６１、リードヘッド軌跡６３）させた状態で、ライトヘッド５０により非サーボ領域２０５にバースト信号１４３をライトする。このとき、ライトヘッド５０は、サーボ領域２００のサーボ情報にタイミング同期して、ライトヘッド軌跡６５上に位置調整されて、バースト信号１４３をセルフサーボライトする。
【００５７】
さらに、同様にして、リードヘッド３０をライトヘッド５０の記録幅Ｍｗｗの１／２程度の一定値でオフセット（オフセット値６０、リードヘッド軌跡６２）させた状態で、ライトヘッド５０により非サーボ領域２０５にバースト信号１４２をライトする。このとき、ライトヘッド５０は、サーボ領域２００のサーボ情報にタイミング同期して、ライトヘッド軌跡６４上で位置調整されて、バースト信号１４２をセルフサーボライトする。
【００５８】
ＣＰＵ１１２は、リードヘッド３０を、予め求めた一定距離のオフセットＯＦａだけオフセットさせる。ＣＰＵ１１２は、リードヘッド３０により、サーボ領域２００のサーボ情報にタイミング同期して、セルフサーボライトしたバースト信号１４２，１４３を再生する。ＣＰＵ１１２は、当該バースト信号１４２，１４３から位置誤差情報ＯＦｅ（ｓ）を算出する。なお、（ｓ）は、ディスク１回転内で変化する値であることを表している。このＯＦｅ（ｓ）は、オフセット誤差に等しい。ＣＰＵ１１２は、リードヘッド３０とライトヘッド５０のディスク１回転内で変化するオフセット値ＯＦ（ｓ）を、下記式（２）により算出する。なお、オフセットＯＦａは、ディスク１０３の半径位置に依存して求められた一定値（一定の距離）である。
【００５９】
ＯＦ（ｓ）＝ＯＦａ＋ＯＦｅ（ｓ）…（２）
（第１の変形例）
図１０は、前述の本実施形態のディスク１回転内で変化するオフセット値を算出する方法の変形例を説明するための図である。
【００６０】
本変形例においても、非サーボ領域２０５に対して、バースト信号１４２，１４３からオフセット測定用サーボパターンをセルサーボライトする方法は、図９に示す本実施形態の方法と同様である。
【００６１】
本変形例では、セルフサーボライトしたバースト信号１４２，１４３から位置誤差情報を算出する場合に、ＣＰＵ１１２は、ディスク１回転内で変化するオフセット値ＯＦｂ（ｓ）を使用して、リードヘッド３０を位置決め制御する。即ち、ＣＰＵ１１２は、図１０に示すように、点線で示すリードヘッド軌跡７２上にリードヘッド３０を位置調整する。ＣＰＵ１１２は、リードヘッド３０により読出されたバースト信号１４２，１４３から、位置誤差情報ＯＦｅ（ｓ）を算出する。この場合、リードヘッド３０とライトヘッド５０のディスク１回転内で変化するオフセット値ＯＦ（ｓ）は、下記式（３）により求められる。
【００６２】
ＯＦ（ｓ）＝ＯＦｂ（ｓ）＋ＯＦｅ（ｓ）…（３）
（第２の変形例）
また、図１１は、前述の本実施形態のディスク１回転内で変化するオフセット値を算出する方法の変形例を説明するための図である。
【００６３】
本変形例では、ＣＰＵ１１２は、サーボ領域２００のサーボバースト信号Ａ，Ｂに対する再生信号振幅が等しくなるように、リードヘッド３０の位置調整を行う。即ち、ＣＰＵ１１２は、図１１に示すように、点線で示すリードヘッド軌跡９０上にリードヘッド３０を位置調整する。
【００６４】
このとき、ＣＰＵ１１２は、軌跡８４と軌跡９０との誤差である位置変化量ＰＯ（ｓ）を使用して、リードへッド３０の位置を、リードヘッド軌跡８４に対して、ライトヘッド５０の記録幅Ｍｗｗの１／２程度の一定値でオフセット（オフセット値６１、リードヘッド軌跡８６）させる。そして、ＣＰＵ１１２は、ライトヘッド軌跡８９上に位置調整されたライトヘッド５０により、バースト信号１４３をセルフサーボライトする。同様にして、ＣＰＵ１１２は、リードヘッド３０を、前述と同等の一定値でオフセット（オフセット値６０、リードヘッド軌跡８５）させる。そして、ＣＰＵ１１２は、ライトヘッド軌跡８８上に位置調整されたライトヘッド５０により、バースト信号１４２をセルフサーボライトする。
【００６５】
次に、ＣＰＵ１１２は、リードヘッド３０を、予め求めた一定距離のオフセットＯＦｃだけリードヘッド軌跡９０に対してオフセットさせる。ＣＰＵ１１２は、リードヘッド３０により読出されたバースト信号１４２，１４３から、位置誤差情報ＯＦｅ（ｓ）を算出する。この場合、リードヘッド３０とライトヘッド５０のディスク１回転内で変化するオフセット値ＯＦ（ｓ）は、下記式（４）により求められる。
【００６６】
ＯＦ（ｓ）＝ＰＯ（ｓ）＋ＯＦｃ＋ＯＦｅ（ｓ）…（４）
（オフセット測定用サーボパターンの記録領域）
図３及び図４は、本実施形態のオフセット測定用サーボパターン１４２，１４３をセルフサーボライトする記録領域の具体例を示す図である。
【００６７】
即ち、本実施形態では、図３及び図４に示すように、オフセット測定用サーボパターン１４２，１４３の記録領域は、ディスク媒体１０３上の最外周及び最内周のそれぞれ例えば１トラック分で、ユーザデータを記録再生しない領域２０２，２０３である。なお、記録領域としては、最外周領域２０２または最内周領域２０３の一方でもよいが、最内周領域２０３の方が望ましい。
【００６８】
このような最外周及び最内周の領域２０２，２０３から読出されたバースト信号１４２，１４３を使用して、リードヘッド３０とライトヘッド５０のオフセット値ＯＦ（ｓ）が測定される。この場合、データ領域２０１でのオフセット値は、機構系の寸法から理論計算で補正されたオフセット値ＯＦ２（ｓ）が用いられる。なお、前記補正されるオフセット値ＯＦ２（ｓ）を求めるに当たって、最外周あるいは最内周のどちらかで得たオフセット値を用いる。あるいは、その両方の領域で得たオフセット値を用いてもよい。
【００６９】
図５及び図６は、本実施形態のオフセット測定用サーボパターン１４２，１４３をセルフサーボライトする記録領域の変形例を示す図である。本変形例では、図５及び図６に示すように、サーボ領域２００とデータ領域２０１との間に、オフセット測定用サーボパターン１４２，１４３をセルフサーボライトする記録領域３００が設けられている。この記録領域３００は、ユーザの記録再生されない領域である。
【００７０】
以上のように本実施形態によれば、ディスク１回転内で変化するリードヘッドとライトヘッドのオフセット値を直接的に算出することができる。従って、ディスク１回転内で変化するオフセット値を、高精度でかつ、短時間の計算処理により求めることができるため、ＤＯＣ機能を有するディスクドライブ１００のデータアクセス性能の劣化を招くことがなく、実用的である。また、オフセット測定用サーボパターン（測定用位置情報）を記録する特定領域として、ディスク媒体１０３上の例えば２トラック分程度の限定された領域を確保すればよいので、記録密度の劣化を招くことはない。
【００７１】
（オフセット値の更新方法）
前述したように、本実施形態のディスクドライブは、ディスク１０３に記録したオフセット測定用位置情報に基づいて、ディスク１０３の１回転内で変化するオフセット値ＯＦ（ｓ）を算出する機能を有する。このオフセット値ＯＦ（ｓ）は、便宜的に第１のオフセット値とするオフセットＯＦａと位置誤差情報ＯＦｅ（ｓ）とを合算した値であり、便宜的に第２のオフセット値とする。第１のオフセット値ＯＦａは、ディスク１０３の半径位置に依存して求められた一定値である。位置誤差情報ＯＦｅ（ｓ）は、オフセット測定用位置情報であるバースト信号１４２，１４３から算出された値である（前述の数式（２）を参照）。
【００７２】
ここで、第２のオフセット値ＯＦ（ｓ）は、ディスク偏心（disk runout）に起因して生じる。ディスクドライブでは、ＣＰＵ１１２は、算出した第２のオフセット値ＯＦ（ｓ）をメモリ１１３に保存し、ヘッド位置決め制御時にＤＯＣ動作を実行する。仮にディスク偏心量が変化しなければ、第２のオフセット値ＯＦ（ｓ）の更新は不要である。
【００７３】
一般的に、ディスクドライブでは、ディスク１０３は、ディスククランパ（disk clamper）と呼ぶ部品により、ＳＰＭ１０６に押え付けられている。このディスククランパのクランプ力を超える外部からの強い衝撃や振動が加わると、ディスクシフトを生じて、その結果ディスク偏心量が変化してしまう。このため、ディスクシフト後では、第２のオフセット値ＯＦ（ｓ）を更新する必要がある。
【００７４】
以下、図１２のフローチャートを参照して、本実施形態のオフセット値ＯＦ（ｓ）の更新方法を説明する。
【００７５】
まず、ディスクドライブ１００の製造工程において、前述した手順により、ＣＰＵ１１２は、初回のオフセット値ＯＦ（ｓ）の算出処理を実行する（前記数式（２）を参照）。即ち、ＣＰＵ１１２は、図９に示すように、ディスク１０３上の測定領域２０３のサーボトラック（軌跡４６）上にリードヘッド３０をシークさせる（ブロックＢ１）。ＣＰＵ１１２は、ライトヘッド軌跡４５上にあるライトヘッド５０により、非サーボ領域２０５にオフセット測定用位置情報であるバースト信号（サーボバーストパターン）１４２，１４３を書き込む（ブロックＢ２）。
【００７６】
次に、ＣＰＵ１１２は、第１のオフセット値ＯＦａを使用して、リードヘッド３０のオフセット制御を実行して、非サーボ領域２０５に位置調整する（ブロックＢ３）。ＣＰＵ１１２は、リードヘッド３０により、オフセット測定用位置情報であるバースト信号１４２，１４３を読出して再生する（ブロックＢ４）。ＣＰＵ１１２は、当該バースト信号１４２，１４３から位置誤差情報ＯＦｅ（ｓ）を算出し、このＯＦｅ（ｓ）と第１のオフセット値ＯＦａとを合算して、ディスク１回転内で変化するオフセット値ＯＦ（ｓ）を算出する（ブロックＢ５）。ＣＰＵ１１２は、この算出したオフセット値ＯＦ（ｓ）をメモリ１１３に保存し、リード／ライト動作におけるヘッド位置決め制御時のＤＯＣ動作に使用する。
【００７７】
次に、ＣＰＵ１１２は、例えば加速度センサにより、ディスクドライブ１００に対して外部から衝撃や振動が加わったことが検知された場合に、オフセット値ＯＦ（ｓ）の更新処理を実行する。また、更新処理の実行タイミングとしては、ディスクドライブ１００の起動時などにおいて、ヘッド１０１を退避位置からディスク１０３上にロードさせて、リード／ライト動作を実行する前でもよい。
【００７８】
ＣＰＵ１１２は、図９に示すように、ディスク１０３上の測定領域２０３のサーボトラック（軌跡４６）上にリードヘッド３０をシークさせる（ブロックＢ６）。次に、ＣＰＵ１１２は、前回算出したオフセット値ＯＦ（ｓ）をメモリ１１３から取得して、リードヘッド３０のＤＯＣ動作を実行し、非サーボ領域２０５に位置調整する（ブロックＢ７）。ＣＰＵ１１２は、リードヘッド３０により、オフセット測定用位置情報であるバースト信号１４２，１４３を読出して再生する（ブロックＢ８）。ＣＰＵ１１２は、当該バースト信号１４２，１４３から位置誤差情報Ｐｅ（ｓ）を算出する（ブロックＢ９）。
【００７９】
ＣＰＵ１１２は、算出した位置誤差情報Ｐｅ（ｓ）と予め設定した閾値Ｃと比較し、オフセット測定用位置情報（バースト信号１４２，１４３）を前回記録した時点からディスクシフトが発生しているか否かを判定する（ブロックＢ１０）。即ち、基準値である閾値Ｃとは、測定精度として許容範囲を示す位置誤差値である。
【００８０】
ＣＰＵ１１２は、算出した位置誤差情報Ｐｅ（ｓ）が閾値Ｃ未満の場合、即ち位置誤差情報Ｐｅ（ｓ）が測定精度以下のほぼ０の値の場合には、ディスクシフトは発生していないと判定する（ブロックＢ１２）。ディスクシフトが発生していない場合、サーボトラック偏心（ディスク偏心）の状態が変化しておらず、リードヘッド３０は、図９に示すトラック軌跡４５上を通ることになる。従って、リードヘッド３０がサーボバーストパターン１４２，１４３を読み出して、算出された位置誤差情報Ｐｅ（ｓ）は、測定精度以下のほぼ０の値となる。このような場合には、オフセット値ＯＦ（ｓ）を再度算出しても変化しないため、更新する必要は無く、前回のオフセット値ＯＦ（ｓ）を維持する（ブロックＢ１３）。
【００８１】
一方、前回記録した時点からディスクシフトが発生した場合は、リードヘッド３０はトラック軌跡４５上を通過しない。従って、リードヘッド３０がサーボバーストパターン１４２，１４３を読み出して、算出された位置誤差情報Ｐｅ（ｓ）は、閾値Ｃを超える位置誤差を生じることになる。ＣＰＵ１１２は、ディスクシフトは発生していると判定し、前述の一連の方法によるオフセット値ＯＦ（ｓ）を再度算出する処理に移行する（ブロックＢ１１）。従って、ＣＰＵ１１２は、再度算出した新たなオフセット値ＯＦ（ｓ）をメモリ１１３に保存して更新する。
【００８２】
なお、本実施形態では、前記のオフセット値の更新処理が終了するまで、図３及び図４に示す最外周領域２０２または最内周領域２０３に記録されたオフセット測定用位置情報（バースト信号１４２，１４３）は、そのまま保持される。
【００８３】
以上のようにして、ディスクドライブ１００の製造工程において、初回のオフセット値ＯＦ（ｓ）の算出処理後に、ディスクシフトが発生していない場合には、算出したオフセット値ＯＦ（ｓ）の更新を実行せずに、そのまま維持する。一方、ＤＯＣ動作によるリードヘッドの位置誤差が基準値である閾値を超える場合には、ディスクシフトが発生していると判定する。この場合には、オフセット測定用位置情報（サーボバーストパターン１４２，１４３）を再度記録して、一連の算出方法により新たなオフセット値ＯＦ（ｓ）を再度算出して、メモリ１１３に保存しているオフセット値を更新する。
【００８４】
本実施形態の方法であれば、温度などの影響を受けることなく、ディスク１回転分に相当する短時間で、高精度にディスクシフトの有無を判定することが可能である。また、ディスクシフトが発生しない場合には、オフセット値を更新しないため、ライトヘッドによるオフセット測定用位置情報の書き込み動作を行なう処理などを省略できるため、更新処理の時間短縮を図ることができる。
【００８５】
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００８６】
３０…リードヘッド、５０…ライトヘッド、１００…ディスクドライブ、
１０１…磁気ヘッド、１０２…アーム、１０３…ディスク媒体、１０４…ピボット、
１０５…ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）、１０６…スピンドルモータ（ＳＰＭ）、
１０７…モータドライバ、１０７Ａ…ＳＰＭドライバ、１０７Ｂ…ＶＣＭドライバ、
１０８…ヘッドアンプユニット、１０９…リード／ライトチャネル、
１１０…ホストシステム、１１１…ハードディスクコントローラ（ＨＤＣ）、
１１２…マイクロプロセッサ（ＣＰＵ）、１１３…メモリ、
１１４…データ変調／復調ユニット、
１１５…オフセット測定用サーボパターン生成ユニット、
１１６…サーボ復調ユニット、２００…サーボ領域。
【図１】
2010033708.tif 000003
【図２】
2010033708.tif 000004
【図３】
2010033708.tif 000005
【図４】
2010033708.tif 000006
【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
2010033708.tif 000010
【図９】
2010033708.tif 000011
【図１０】
2010033708.tif 000012
【図１１】
2010033708.tif 000013
【図１２】
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